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择该驱动部分是连接控制部分和主电路的桥梁,该部分主要完成以下几个功能:1提供适当的正向和反向输出电压,使电力MOSFE管可靠的开通和关断;2提供足够大的瞬态功率或瞬时电流,使MOSFET能迅速建立栅控电场而导通;3尽可能小的输入输出延迟时间,以提高工作效率;4足够高的输入输出电气隔离性能,使信号电路与栅极驱动电路绝缘;5具有灵敏的过流保护能力。而电力MOSFET是用栅极电压来控制漏极电流的,因此它的第一个显著特点是驱动电路简单,需要的驱动功率小;第二个显著特点是开关速度快、工作频率高。但是电力MOSFET电流容量小,耐压低,多用于功率不超过10Kw的电力电子装置。在功率变换装置中根据主电路的结构,起功率开关器件一般采用直接驱动和隔离驱动两种方式美国IR公司生产的IR2110驱动器,兼有光耦隔离和电磁隔离的优点,是中小功率变换装置中驱动器件的首选。根据设计要求、驱动要求及电力MOSFET管开关特性选择驱动芯片IR2110来实现
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f驱动。芯片IR2110管脚及内部电路图如下图4所示。
图4IR2110管脚及内部电路图42驱动电路原理IR2110内部功能由三部分组成:逻辑输入、电平平移及输出保护。IR2110驱动半桥的电路如图所示,其中C1,VD1分别为自举电容和自举二极管,C2为VCC的滤波电容。假定在S关断期间C1已经充到足够的电压(VC1VCC)。当HIN为高电平时如下图42,VM1开通,VM2关断,VC1加到S1的栅极和源极之间,C1通过VM1,Rg1和栅极和源极形成回路放电,这时C1就相当于一个电压源,从而使S1导通。由于LIN与HIN是一对互补输入信号,所以此时LIN为低电平,VM3关断,VM4导通,这时聚集在S2栅极和源极的电荷在芯片内部通过Rg2迅速对地放电,由于死区时间影响使S2在S1开通之前迅速关断。
VB1VM16C1Rg10VM2750VM31VM4231C2Rg2S2S1VD1
VCC
VH
图5IR2110驱动半桥电路设计驱动电路如图6所示
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f图6驱动电路图
五电路各元件的参数设定
51MOSFET简介MOSFET的原意是:MOS(MetalOxideSemico
ductor金属氧化物半导体),FET(FieldEffectTra
sistor场效应晶体管),即以金属层(M)的栅极隔着氧化层(O)利用电场的效应来控制半导体(S)的场效应晶体管。功率场效应晶体管也分为结型和绝缘栅型但通常主要指绝缘栅型中的MOS型(MetalOxideSemico
ductorFET)简称功率MOSFET(PowerMOSFET)。结型功率场效应晶体管一般称作静电感应晶体管(StaticI
ductio
Tra
sistorSIT)。其特点是用栅极电压来控制漏极电流,驱动电路简单,需要的驱动功率小,开关速度快,工作频率高,热稳定性优于GTR,但其电r
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